一种智能调控型多谱段偏振成像装置与方法制造方法及图纸

一种智能调控型多谱段偏振成像装置与方法，属于成像探测技术领域，解决了现有的光谱偏振成像装置无法实时切换多个谱段的偏振成像的问题。所述光学装置与多谱段偏振成像装置连接；所述多谱段偏振成像装置与智能调控装置连接；所述智能调控装置与电机连接；所述电机与多谱段偏振成像装置连接；所述多谱段偏振成像装置包括可见光偏振成像装置、短波红外偏振成像装置、中波红外偏振成像装置、长波红外偏振成像装置和壳体；所述可见光偏振成像装置、短波红外偏振成像装置、中波红外偏振成像装置和长波红外偏振成像装置均固定在壳体上。和长波红外偏振成像装置均固定在壳体上。和长波红外偏振成像装置均固定在壳体上。

【技术实现步骤摘要】
一种智能调控型多谱段偏振成像装置与方法


[0001]本专利技术涉及成像探测
，具体涉及一种智能调控型多谱段偏振成像装置与方法。

技术介绍

[0002]光谱偏振成像技术作为一种集成像分析技术、光谱分析技术和偏振分析技术于一体的新型光信息获取技术，可以同时获取空间目标的二维强度信息，光谱信息和偏振信息，多维信息的综合利用可以有效的研究目标的空间状态、物质组成成分和表面理化特性，信息的可视化还能将经过遮蔽、伪装和经过隐身处理过的非合作目标更加直观呈现出来。对于光谱偏振成像技术而言，它涉及光谱探测、偏振探测，还涉及到多项特征信息，比较主要的包括空间、偏振等。此外，它在一定程度上提升了探测所获得的信息量，可以在一定程度上优化目标识别的准确度，并明显优化常规光强探测效果，在农业作物疾病探测，生物医学，军事等多方面具有重要作用。
[0003]2002年美国设计了声光调制型(AOTF+LCVR)型偏振光谱成像仪，2003年研制了基于液晶可调滤光器(LCTF)的偏振光谱成像仪；2008年美国研发了一种基于偏振光栅的偏振光谱成像仪的偏振光谱成像仪；2011年北京航空航天大学研制了基于声光(AOTF) 和可变相位延迟器(LCVR)的高光谱全偏振成像仪；2020年日本提出了一种通过将滤波器安装在单色成像仪上而无需特定对准来实现快照多光谱偏振成像的方法；2020年长春理工大学搭建了基于分焦平面法的水下偏振光谱成像系统；2021年西北农林科技大学与陕西省公安厅司法鉴定中心提出了一种基于压缩感知的圆偏振快照光谱成像系统。
[0004]光谱偏振成像已经实现了分时型、分孔径型、分焦平面型等技术，对于多个谱段的偏振成像技术方面还比较空白，同时图像对比度不高，在仪器操作方面产生的人为误差方面也是一大问题，因此，一个智能调控型的，可以实现多个谱段成像的，增强图像对比度的光谱偏振成像系统是我们迫切需要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决了现有的光谱偏振成像装置无法实时切换多个谱段的偏振成像的问题。
[0006]本专利技术所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，所述装置包括光学装置、多谱段偏振成像装置、智能调控装置和电机；所述光学装置与多谱段偏振成像装置连接；所述多谱段偏振成像装置与智能调控装置连接；所述智能调控装置与电机连接；所述电机与多谱段偏振成像装置连接；所述光学装置、多谱段偏振成像装置、智能调控装置和电机均在同一平面上；所述多谱段偏振成像装置包括可见光偏振成像装置、短波红外偏振成像装置、中
波红外偏振成像装置、长波红外偏振成像装置和壳体；所述可见光偏振成像装置、短波红外偏振成像装置、中波红外偏振成像装置和长波红外偏振成像装置均固定在壳体上。
[0007]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述光学装置包括聚光镜单元和准直镜单元；所述聚光镜单元与准直镜单元连接；所述智能调控装置包括信号接收单元和信号输出单元；所述信号接收单元与信号输出单元连接。
[0008]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述可见光偏振成像装置包括第一液晶可调滤光器单元、第一偏振片单元、第一光弹调制器单元、第一液晶可调滤光器控制器单元、第一光弹调制器控制器单元和可见光探测器单元；所述第一液晶可调滤光器控制器单元与第一液晶可调滤光器单元连接；所述第一液晶可调滤光器单元与第一偏振片单元连接；所述第一偏振片单元与第一光弹调制器单元连接；所述第一光弹调制器单元与可见光探测器单元连接；所述第一光弹调制器控制器单元与第一光弹调制器单元连接。
[0009]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述短波红外偏振成像装置包括第二液晶可调滤光器单元、第二偏振片单元、第二光弹调制器单元、第二液晶可调滤光器控制器单元、第二光弹调制器控制器单元和短波红外探测器单元；所述第二液晶可调滤光器控制器单元与第二液晶可调滤光器单元连接；所述第二液晶可调滤光器单元与第二偏振片单元连接；所述第二偏振片单元与第二光弹调制器单元连接；所述第二光弹调制器单元与短波红外探测器单元连接；所述第二光弹调制器控制器单元与第二光弹调制器单元连接。
[0010]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述中波红外偏振成像装置包括第三液晶可调滤光器单元、第三偏振片单元、第三光弹调制器单元、第三液晶可调滤光器控制器单元、第三光弹调制器控制器单元和中波红外探测器单元；所述第三液晶可调滤光器控制器单元与第三液晶可调滤光器单元连接；所述第三液晶可调滤光器单元与第三偏振片单元连接；所述第三偏振片单元与第三光弹调制器单元连接；所述第三光弹调制器单元与中波红外探测器单元连接；所述第三光弹调制器控制器单元与第三光弹调制器单元连接。
[0011]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述长波红外偏振成像装置包括第四液晶可调滤光器单元、第四偏振片单元、第四光弹调制器单元、第四液晶可调滤光器控制器单元、第四光弹调制器控制器单元和长波红外探测器单元；所述第四液晶可调滤光器控制器单元与第四液晶可调滤光器单元连接；所述第四液晶可调滤光器单元与第四偏振片单元连接；所述第四偏振片单元与第四光弹调制器单元连接；所述第四光弹调制器单元与长波红外探测器单元连接；
所述第四光弹调制器控制器单元与第四光弹调制器单元连接。
[0012]本专利技术所述的一种智能调控型多谱段偏振成像方法，所述方法是采用上述方法中任一所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置实现的，包括以下步骤：步骤S1，调整光学装置，使其光线经会聚准直后进入多谱段偏振成像装置；步骤S2，智能调控装置设定信号值，所述信号值包括“0”、“1”、“2”、“3”和“4”；步骤S3，信号接收单元判断外界是否有向其发送信号，若无，则信号输出单元输出“0”，若有，则信号输出单元向电机输出相应的信号值；步骤S4，当信号值为“1”时，电机将可见光偏振成像装置调整至与光学装置的光轴平行，并调节第一液晶可调滤光器控制器单元，将光学装置发射出的光束调节为可见光波段，将可见光波段划分为n个可见光波长；步骤S5，第一个可见光波长经过第一偏振片单元分别输出0
°
、45
°
、90
°
和135
°
的线偏振光，并由可见光探测器单元成像后，可见光探测器单元将信号传递给信号接收单元；步骤S6，调节第一光弹调制器控制器单元，将线偏振光分别转化为圆偏振光、左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光；步骤S7，第一个可见光波长经过第一光弹调制器单元分别输出圆偏振光、左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光，并由可见光探测器单元成像后，可见光探测器单元将信号传递给信号接收单元；步骤S8，重复步骤S4至步骤S7的操作，直至n个可见光波长均完成成像；步骤S9，当信号值为“2”时，电机将短波红外偏振成像装置调整至与光学装置的光轴平行，并调节第二液晶可调滤光器控制器单元，将光学装置发射出的光束调节为短波红外光波段，将短波红外光波段划分为n个短波红外光波长，短波红外偏振成像装置执行相应操作；步骤S10，当信号值为“3”时，电机将中波红外偏振成像装置调整至与光学装置的光轴平行，并调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述装置包括光学装置（1）、多谱段偏振成像装置（2）、智能调控装置（3）和电机（4）；所述光学装置（1）与多谱段偏振成像装置（2）连接；所述多谱段偏振成像装置（2）与智能调控装置（3）连接；所述智能调控装置（3）与电机（4）连接；所述电机（4）与多谱段偏振成像装置（2）连接；所述多谱段偏振成像装置（2）包括可见光偏振成像装置（21）、短波红外偏振成像装置（22）、中波红外偏振成像装置（23）、长波红外偏振成像装置（24）和壳体；所述可见光偏振成像装置（21）、短波红外偏振成像装置（22）、中波红外偏振成像装置（23）和长波红外偏振成像装置（24）均固定在壳体上。2.根据权利要求1所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述光学装置（1）包括聚光镜单元（11）和准直镜单元（12）；所述聚光镜单元（11）与准直镜单元（12）连接；所述智能调控装置（3）包括信号接收单元（31）和信号输出单元（32）；所述信号接收单元（31）与信号输出单元（32）连接。3.根据权利要求1所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述可见光偏振成像装置（21）包括第一液晶可调滤光器单元（211）、第一偏振片单元（212）、第一光弹调制器单元（213）、第一液晶可调滤光器控制器单元（214）、第一光弹调制器控制器单元（215）和可见光探测器单元（216）；所述第一液晶可调滤光器控制器单元（214）与第一液晶可调滤光器单元（211）连接；所述第一液晶可调滤光器单元（211）与第一偏振片单元（212）连接；所述第一偏振片单元（212）与第一光弹调制器单元（213）连接；所述第一光弹调制器单元（213）与可见光探测器单元（216）连接；所述第一光弹调制器控制器单元（215）与第一光弹调制器单元（213）连接。4.根据权利要求1所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述短波红外偏振成像装置（22）包括第二液晶可调滤光器单元（221）、第二偏振片单元（222）、第二光弹调制器单元（223）、第二液晶可调滤光器控制器单元（224）、第二光弹调制器控制器单元（225）和短波红外探测器单元（226）；所述第二液晶可调滤光器控制器单元（224）与第二液晶可调滤光器单元（221）连接；所述第二液晶可调滤光器单元（221）与第二偏振片单元（222）连接；所述第二偏振片单元（222）与第二光弹调制器单元（223）连接；所述第二光弹调制器单元（223）与短波红外探测器单元（226）连接；所述第二光弹调制器控制器单元（225）与第二光弹调制器单元（223）连接。5.根据权利要求1所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述中波红外偏振成像装置（23）包括第三液晶可调滤光器单元（231）、第三偏振片单元（232）、第三光弹调制器单元（233）、第三液晶可调滤光器控制器单元（234）、第三光弹调制器控制器单元（235）和中波红外探测器单元（236）；所述第三液晶可调滤光器控制器单元（234）与第三液晶可调滤光器单元（231）连接；所述第三液晶可调滤光器单元（231）与第三偏振片单元（232）连接；
所述第三偏振片单元（232）与第三光弹调制器单元（233）连接；所述第三光弹调制器单元（233）与中波红外探测器单元（236）连接；所述第三光弹调制器控制器单元（235）与第三光弹调制器单元（233）连接。6.根据权利要求1所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置，其特征在于，所述长波红外偏振成像装置（24）包括第四液晶可调滤光器单元（241）、第四偏振片单元（242）、第四光弹调制器单元（243）、第四液晶可调滤光器控制器单元（244）、第四光弹调制器控制器单元（245）和长波红外探测器单元（246）；所述第四液晶可调滤光器控制器单元（244）与第四液晶可调滤光器单元（241）连接；所述第四液晶可调滤光器单元（241）与第四偏振片单元（242）连接；所述第四偏振片单元（242）与第四光弹调制器单元（243）连接；所述第四光弹调制器单元（243）与长波红外探测器单元（246）连接；所述第四光弹调制器控制器单元（245）与第四光弹调制器单元（243）连接。7.一种智能调控型多谱段偏振成像方法，所述方法是采用权利要求1
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6中任一所述的一种智能调控型多谱段偏振成像装置实现的，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，调整光学装置（1），使其光线经会聚准直后进入多谱段偏振成像装置（2）；步骤S2，智能调控装置（3）设定信号值，所述信号值包括“0”、“1”、“2”、“3”和“4”；步骤S3，信号接收单元（31）判断外界是否有向其发送信号，若无，则信号输出单元（32）输出“0”，若有，则信号输出单元（32）向电机（4）输出相应的信号值；步骤S4，当信号值为“1”时，电机（4）将可见光偏振成像装置（21）调整至与光学装置（1）的光轴平行，并调节第一液晶可调滤光器控制器单元（214），将光学装置（1）发射出的光束调节为可...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，杨威，刘楠，罗凯明，张月，王超，李英超，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：